探究核受体AHR_CAR_Nrf2级联信号通路在阿特拉津致鹌鹑肾毒性中的关键作用与机制.docxVIP

探究核受体AHR/CAR/Nrf2级联信号通路在阿特拉津致鹌鹑肾毒性中的关键作用与机制

一、引言

1.1研究背景

随着现代农业的快速发展，农药在保障农作物产量、控制杂草生长方面发挥着不可或缺的作用。阿特拉津作为一种高效且应用广泛的除草剂，自1952年由瑞士BaselGeigy化学公司开发，1959年于美国注册商业生产以来，凭借其除草能力强、价格相对低廉等优势，在全球范围内被大量使用，在农业领域占据重要地位。我国从20世纪80年代引入阿特拉津，此后其使用面积持续扩大。然而，长期大量使用阿特拉津导致其对生态环境和生物产生潜在危害。由于阿特拉津具有较高的水溶性和较长的土壤残留期，在土壤中的残留时间可长达4-57周，极易通过雨水冲刷、灌溉水淋溶等途径进入土壤深层，进而污染地下水；也会随着地表径流流入河流、湖泊等地表水体系。在法国，50%的地表水和52%的地下水检测出阿特拉津残留；美国1993年25%的密西西比河水质检测出阿特拉津含量超过饮用水安全标准；在我国北方，阿特拉津对土壤、地下水和表面水的污染也较为严重，北京市备用水源官厅水库的阿特拉津含量已达到临界值（0.67-3.9μg/L），东辽河流域旱田分布区地表水阿特拉津平均含量为9.71μg/L，非旱田分布区为8.85μg/L，最大可达18.93μg/L，均超过我国地表水标准。阿特拉津不仅对水体和土壤造成污染，还对生物的内分泌系统有干扰作用，具有潜在的致癌性，已被列入国际环境优先控制污染物名单。因此，深入研究阿特拉津的毒性机制，尤其是其对生物体内信号通路的影响，对于全面评估其生态风险、制定科学合理的污染防控措施以及保障生态环境安全和生物健康具有重要意义。鹌鹑作为生态系统中的重要一员，常被用于毒理学研究，探究阿特拉津对鹌鹑的肾毒性及其相关信号通路机制，有助于揭示阿特拉津对陆生生物的危害，为生态环境保护提供科学依据。

1.2阿特拉津概述

阿特拉津（Atrazine），化学名为2-氯-4-乙氨基-6-异丙氨基-1，3，5-三嗪，属于均三氮苯类农药，其分子式为C_{8}H_{14}ClN_{5}，分子量为215.683。从外观上看，阿特拉津呈现为白色结晶固体，熔点为175°C，沸点达200°C，闪光点是11°C，密度为1.187。在溶解性方面，阿特拉津微溶于水，在水中的溶解度约为0.007g/100mL，但可溶于氯仿（28g/L）、丙酮（31g/L）、乙酸乙酯（24g/L）、甲醇（15g/L）等有机溶剂。在化学性质上，阿特拉津在微酸或微碱性介质中表现较为稳定，不过在较高温度下，碱或无机酸能够使其发生水解反应。

阿特拉津是一种内吸选择性苗前、苗后除草剂，主要通过植物根部吸收并向上传导，能迅速传导到植物分生组织及叶部，干扰杂草的光合作用，使杂草因无法正常进行光合作用而死亡。因其能有效防除玉米、甘蔗、高粱等作物田中的一年生禾本科杂草与阔叶杂草，对部分多年生杂草也有抑制效果，在农业领域得到广泛应用。在玉米地除草时，东北地区用量约为37.5-60g/100m^{2}，河北、山东地区为15-30g/100m^{2}；高粱地除草用量在30-53g/100m^{2}；苹果、梨园除草用量为60-75g/100m^{2}；茶园除草用量是23-37.5g/100m^{2}，具体使用药量会根据土质有机质含量、杂草种类和密度等因素进行调整。由于阿特拉津具有一定的水溶性，在土壤中的移动性大于西玛津，容易被雨水淋洗至较深层土壤，这使得它对某些深根性杂草也能起到抑制作用，且在土壤中可被微生物分解，但其残效期受用药剂量、土壤质地等因素影响，可长达半年左右。

1.3阿特拉津的毒性研究现状

大量研究表明，阿特拉津对多种生物具有毒性作用。在水生生物方面，阿特拉津能在水生生物体内产生富集，对水体中的低等动物毒性极大，主要富集在鱼的大脑、胆囊、肝脏和肠道中，富集浓度可达周围水环境浓度的11倍。如暴露在0.5μg/L阿特拉津水环境中的金鱼会发生明显的行为变化；麦穗鱼在阿特拉津与丁草胺的联合作用下，其生存受到威胁，二者对麦穗鱼的联合毒性存在协同效应。阿特拉津对水生动物的生殖功能也有影响，水蚤在胚胎形成期暴露于低浓度0.5-10μg/L阿特拉津中，雌性后代出生率增加；0.1μg/L的阿特拉津水溶液就能导致青蛙产生雌雄同体现象，雄性青蛙暴露于浓度为25μg/L的阿特拉津水中，体内睾丸激素的浓度显著下降，蛙类在含有阿特拉津的水体生活，会出现变态发育和形态变化，还会对弹琴蛙蝌蚪血红细胞微核和核异常细胞数产生严重影响。

对哺乳动物而言，阿特拉津具有内分泌干扰作用、